[发明专利]一种石英坩埚及其制备方法

说明书

本发明提供一种石英坩埚，包括本体，所述本体包括透明层和气泡层，所述透明层和所述气泡层依次从内到外设置；在所述本体外壁设有外涂层；所述外涂层结构与所述气泡层结构相适配。本发明还提供一种石英坩埚的制备方法。本发明设计的石英坩埚，不仅结构简单，而且可提高石英坩埚强度，防止其软化，延长使用寿命，降低生产成本。

技术领域

本发明属于直拉硅单晶炉所用配件技术领域，尤其是涉及一种石英坩埚及其制备方法。

背景技术

传统使用的石英坩埚是内壁有涂层的，有涂层坩埚它的缺点是增加制埚工序、浪费工时、增加成本，而且随着长时间高温运行内涂层容易脱落，随着晶体的生长，仍会有微量的Ba元素进入到硅液中，使得正在生长中的晶体结构发生改变，产生位错，造成成晶差等。同时与碳碳坩埚接触的外壁容易被软化，使用寿命短。

申请人申请的公开专利CN109267147A中提出在拉制过程中添加碳酸钡粉，以提高单晶成晶方法，但这种方法是在每次复投时就添加一次碳酸钡粉，这种多次投放的方法不仅会增加碳酸钡粉的含量，而且还会增加硅液中钡元素的含量，降低单晶硅棒的转化效率；同时这种添加方式还会增加复投时间和生产成本。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种石英坩埚及其制备方法，尤其是适用于P型和N型单晶硅棒的拉制，解决了现有技术中石英坩埚外壁易被软化、使用寿命短的技术问题，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种石英坩埚，包括本体，所述本体包括透明层和气泡层，所述透明层和所述气泡层依次从内到外设置；在所述本体外壁设有外涂层；所述外涂层结构与所述气泡层结构相适配。

进一步的，所述本体和所述外涂层均包括直筒部和置于所述直筒部下方的弯曲部，再所述直筒部和所述弯曲部之间设有连接部，所述直筒部、所述连接部和所述弯曲部一体设置。

进一步的，在所述透明层中，所述弯曲部厚度大于所述直筒部厚度。

进一步的，所述透明层由99.9999％的高纯度石英砂粉与少量钡粉混合制成。

进一步的，所述钡粉含量为0.03-0.05g/kg。

进一步的，所述外涂层均由喷涂氢氧化钡溶液形成的涂层。

进一步的，所述氢氧化钡溶液为饱和溶液。

一种石英坩埚的制备方法，包括：制备所述本体；再在所述本体外壁涂敷一层外涂层。

进一步的，在涂敷所述外涂层之前还包括对所述本体进行清洗，所述清洗依次包括酸洗、水洗、高压清洗和超声波清洗。

进一步的，所述酸洗液为质量比为6-8％的氢氟酸。

采用本发明设计的石英坩埚，不仅结构简单，而且可提高石英坩埚强度，防止其软化，延长使用寿命，降低生产成本，还可减少制埚工时浪费。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种石英坩埚的结构示意图；

图2是本发明一实施例的在石英坩埚初期装料时投放碳酸钡粉的位置图。

图中：

10、本体 11、透明层 12、气泡层

20、外涂层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。